밀러 인덱스 강의 노트

개요

• 밀러 인덱스는 결정 구조에서 특정한 면을 지칭하기 위한 방법이다.
• 고체의 3차원 결정 구조에서 특정한 면을 명확하게 정의하기 위해 사용됨.

밀러 인덱스 정의 및 계산 방법

1. 교점 찾기

   • 면 위에 존재하는 원자와 각 좌표축(X, Y, Z)과의 교점을 찾는다.
   • A벡터, B벡터, C벡터를 기준으로 교점 표현: x축 3a, y축 2b, z축 1c

2. 정수 선택

   • 교점을 나타내는 정수 취함: 3, 2, 1

3. 역수 취하기

   • 각 정수의 역수를 취함: 1/3, 1/2, 1/1

4. 최소공배수 곱하기

   • 최소공배수 6을 곱하여 분모 제거: 2, 3, 6
   • 결과는 밀러 인덱스 (2, 3, 6)

밀러 인덱스의 필요성

• 역격자 및 역공간과의 관계: 이론적 개념으로 역수를 취하는 과정 필요.
• 실공간 문제 해법: 역공간 변환으로 문제 해결 가능성 증가.

연습 및 예시

• 밀러 인덱스 예시: 1, 0, 0면
  • x축과의 교점 존재, y, z축과 교점 없음
  • 정수: 1, ∞, ∞ → 역수: 1, 0, 0

결정면의 중요성

• 반도체 소자에 대한 영향: 결정면에 따라 전자 이동 및 반도체 성능에 영향.
• 화학적 공정 조건 변화: 원자 배열에 따라 반응 조건 변화.

실리콘 웨이퍼 및 밀러 인덱스의 실제 활용

• 실리콘 웨이퍼에서 밀러 인덱스는 결정면 방향을 나타냄.
• 웨이퍼의 지름은 인치로 표현 (2인치~12인치)
• 웨이퍼의 오리엔테이션은 밀러 인덱스로 표시: 예) 1, 0, 0 웨이퍼

웨이퍼의 물리적 특성

• 웨이퍼는 싱글 크리스탈 구조로, 특정 방향으로 커팅 가능.
• 다이아몬드 커터 사용하여 매끄러운 절단면 생성 가능.

결론

• 밀러 인덱스는 고체의 결정 구조에서 특정 면을 명확히 정의하는 중요한 도구다.
• 반도체 소자 제조 및 실리콘 웨이퍼 가공 과정에서 필수적인 역할을 수행한다.